[发明专利]一种手套式虚拟输入装置

说明书

技术领域

本发明涉及到计算机设备领域，尤其涉及到一种手套式的虚拟键盘和虚拟鼠标的输入装置及方法，特别是运用陀螺仪检测每个手指的姿态，并通过计算机显示手指位置图像和虚拟键盘，从而实现键盘及鼠标输入操作的手套式虚拟输入装置。

背景技术

随着社会的不断进步，科学技术也在不断前进。近年来，随着半导体技术的飞速发展，个人电脑等计算机系统已经越来越轻、薄、小和便携，但是碍于人体手掌物理尺寸的限制，键盘尺寸不可能做得太小，就比如像PDA键盘，键盘尺寸太小就会严重影响人们的输入效率和操作习惯。同时随着通讯技术发展，特别是3G等移动通讯的普及和虚拟显示(视频眼镜)技术的发展，随时随地享受宽带无线上网已经成为现实，但是由于移动环境不方便摆放及操作普通的电脑键盘，如何去实现不受任何环境限制以及不影响输入效率和使用习惯的一种输入系统已成为便携电脑和其它信息终端进一步缩小的关键问题。

基于上述原因，本发明人研制了本发明“一种手套式虚拟输入装置”。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是：提供一种通过计算机显示手指位置图像和虚拟键盘，从而实现键盘输入操作的一种装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种手套式虚拟输入装置，所述的输入装置由左手套和右手套组成，左手套和右手套分别设有手指检测模块、状态收集与处理模块、无线传输模块和虚拟键盘驱动程序，所述的手指检测模块由一个双轴电子陀螺仪或两个单轴电子陀螺仪和外围电路组成，手指检测模块用于检测每个手指在X和Y轴向的运动角度，状态收集与处理模块将每个电子陀螺仪的信号进行A/D转换并转换成标准的数字式角速度信息，无线传输模块由无线发送模块和无线接收模块组成，无线发射模块将状态收集与处理模块送出的信息无线上传给电脑主机系统并下传各类控制信息，无线接收模块接收来自发射模块的各手指及手掌角速度数据，并将它传送给虚拟键盘驱动程序，虚拟键盘驱动程序是在电脑主机内置的主控驱动程序，虚拟键盘驱动程序根据收集到的各手指与手掌的姿态信息，生成虚拟双手姿态图像和虚拟键盘图像，并识别分辨产生出按键定位、击键、键值生成等键盘操作功能，用于完成模拟所有键盘输入及鼠标输入的所有界面、控制及驱动。

所述的手指检测模块的陀螺仪感应输出与角速度对应的电压，通过状态收集与处理模块进行A/D转换并经蓝牙无线传输模块传输至电脑主机，由主机内部虚拟键盘驱动程序软件进行积分运算后，然后得出手指的转动角度值，最后得到手指在X轴和Y轴的运动角度。

所述的左手套和右手套设有手掌检测模块，手掌检测模块包括在手背上设置的一个三轴电子陀螺仪或者若干个电子陀螺仪组成的3轴电子陀螺仪模块，3轴电子陀螺仪模块一般可为2个或3个电子陀螺仪组成，该三轴电子陀螺仪用于检测每个手掌的在X、Y、Z轴向的基准角度，作为手指相对运动的基准位置，同时也作为鼠标输入的定位依据。

所述的无线传输模块为蓝牙无线传输模块，蓝牙无线传输模块由蓝牙无线发送模块和蓝牙无线接收模块组成；蓝牙发射模块将状态收集与处理模块送出的信息无线上传给电脑终端系统，同时也可从电脑终端系统下传各类控制信息和数据；蓝牙无线接收模块接收来自发射模块的各手指及手掌角速度数据，并将它传送给虚拟键盘驱动程序。此外，无线传输模块并不限于蓝牙无线传输模块，其还可以为其他可利用的各种无线方式。

本发明由左手套和右手套组成，其中每个手套由以下7大部分组成：

1.手指检测模块：10个分别戴在手指指尖上的双轴电子陀螺仪，用于检测每个手指在X和Y轴向的运动角度。

2.手掌检测模块：每个手背上各戴一个三轴电子陀螺仪或者若干个电子陀螺仪组成的3轴电子陀螺仪模块，3轴电子陀螺仪模块一般可为2个或3个电子陀螺仪组成，用于检测每个手掌的在X，Y，Z轴向的基准角度，作为手指相对运动的基准位置，同时也作为鼠标输入的定位依据。

3.状态收集与处理模块：将每个电子陀螺仪的信号进行A/D转换并转换成标准的数字式角速度信息。

4.无线传输模块：由无线发送模块和无线接收模块组成。无线发射模块将状态收集与处理模块送出的信息无线上传给电脑主机系统并下传各类控制信息。无线接收模块接收来自发射模块的各手指及手掌角速度数据，并将它传送给虚拟键盘驱动程序。